工业废水处理化学氧化法

化学氧化法通过向废水中投加强氧化剂，将难降解有机物分解为CO₂、H₂O或小分子物质，主要应对COD 500-50000mg/L、毒性高、可生化性差(B/C<0.2)的工业废水。该技术涵盖芬顿氧化、臭氧氧化、湿式氧化及新型催化氧化等体系，对制药、印染、石化等行业特征污染物(如苯系物、酚类、染料分子)具有高效去除能力，典型应用场景包括生化系统前预处理(提升B/C比)或深度处理(实现达标排放)。

主流技术对比

芬顿氧化：以Fe²+/H₂O₂体系产生羟基自由基(·OH)，适用于pH=3-4的酸性废水，COD去除率40-70%，吨水处理成本8-15元。某农药废水处理案例显示，原水COD 12000mg/L经芬顿处理后降至3500mg/L，B/C比从0.1提升至0.35.但产生铁泥量达处理水量的3-5%。

臭氧催化氧化：采用TiO₂、活性炭等催化剂强化臭氧分解效率，在pH=6-9条件下对硝基苯、抗生素等污染物降解率>90%。某石化废水项目采用Ce-Mn/Al₂O₃催化剂，臭氧投加量60mg/L时，出水COD从180mg/L降至50mg/L以下，催化剂寿命达8000h。

湿式空气氧化（WAO）：在高温(150-320℃)、高压(2-15MPa)条件下直接氧化高浓度有机废水，COD去除率70-95%。某焦化废水处理系统在230℃、7MPa条件下运行，进水COD 35000mg/L经处理降至800mg/L，热能回收装置可降低30%能耗。

电化学氧化：通过电极反应产生活性氯和·OH，特别适用于高盐废水(Cl⁻>5000mg/L)。某染料废水处理中，采用BDD电极在电流密度20mA/cm²下运行4h，色度去除率99.8%，吨水电耗25-35kWh。

技术创新方向

催化剂改性：制备Fe₃O₄@MOFs核壳结构催化剂，使芬顿体系pH适用范围拓宽至中性条件;

能量协同利用：光催化-臭氧耦合系统(UV/O₃/H₂O₂)将光子效率提升至传统技术的2倍;

过程强化：微气泡发生器使臭氧传质效率提高50%，投加量减少40%;

污泥减量化：均相催化剂替代铁盐，从源头削减芬顿工艺污泥产量80%以上。

工程应用要点

在印染废水深度处理中，采用“臭氧催化+生物活性炭”组合工艺，当进水COD 250mg/L时，臭氧单元投加量35mg/L即可将COD降至80mg/L，后续生物活性炭保障出水稳定<50mg/L，吨水综合成本4.2元。对于含络合重金属的电镀废水，优先选择类芬顿工艺(Fe³+/PMS体系)，在pH=6.5时实现COD去除65%的同时，镍离子浓度从15mg/L降至0.1mg/L以下。需注意氧化剂残留问题，过硫酸盐工艺后通常需设置亚硫酸钠中和单元，确保出水余氧<0.1mg/L。